CN103109107A - 负荷感应型磁离合器装置 - Google Patents

负荷感应型磁离合器装置 Download PDF

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Abstract

负荷感应型磁离合器装置，具备磁极旋转体（14）、磁轭旋转体（12）和高转矩输入组件（2）；该磁极旋转体（14）具有在圆周上排列设置了的磁极（14a），在端部具备爪形离合器的离合器突起（16）；该磁轭旋转体（12）与上述磁极旋转体（14）以同一旋转中心轴（18b）旋转，具备齿形磁性体（12a），该齿形磁性体（12a）具有以齿顶与上述磁极（14a）相向的方式排列设置的齿形形状部，与上述磁极旋转体（14）传递由磁吸引力产生的转矩；该高转矩输入组件（2）以上述同一旋转中心轴（18b）旋转，具有与上述离合器突起（16）卡合的离合器卡合部（3）；上述离合器突起（16）由磁性体构成，在上述离合器卡合部（3）具有由磁力吸附上述离合器突起（16）的离合器保持磁性体（4），如果作用超过在上述磁极旋转体（14）与上述磁轭旋转体（12）之间能传递的转矩的负荷转矩，则上述离合器突起（16）吸附到上述离合器保持磁性体（4）上；该负荷感应型磁离合器装置具有防止在以往的负荷感应型磁离合器中产生的离合器返回的作用，该离合器返回是当进行货物的提升操作时，施加在离合器部上的负荷转矩因机械制动器的作用而减少，切换成低负荷传递路径。

Description

负荷感应型磁离合器装置
技术领域
本发明，涉及在两个旋转体之间由磁吸引力传递旋转转矩的负荷感应型磁离合器装置。
背景技术
在由磁吸引力在两个旋转体之间传递旋转转矩的负荷感应型磁离合器装置中，由本申请人已提出了一种磁离合器装置，该磁离合器装置当作用了超过由磁吸引力产生的能传递的旋转转矩的负荷转矩时，在旋转轴方向由磁吸引力的作用自动地使旋转体滑动移动，利用此旋转体的滑动移动作用，根据负荷转矩的大小将旋转转矩的传递路径切换成低负荷传递路径和高负荷传递路径（专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请2010-189080号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
上述磁离合器装置，虽然做成了如下的结构，即，在超过预先设定了的值的负荷转矩作用在输出旋转组件与低转矩旋转组件之间的情况下，通过使输出旋转组件滑动，使输出旋转组件与高转矩旋转组件卡合，将转矩传递路径切换成高负荷传递路径，另外，如果负荷转矩低于磁极与侧部磁性体之间的磁吸引力，则输出旋转组件的磁极能够向与低转矩旋转组件的齿形磁性体相向的位置移动，将转矩传递路径切换成低负荷传递路径，能够伴随着负荷转矩的增减自动地进行磁离合器的切换；
但是，在例如应用于手动链滑车的情况下，当进行货物的提升操作时，施加在离合器部的负荷转矩因配备在手动链滑车上的机械制动器（负荷动作制动器）的作用而减少，具有产生向低负荷传递路径切换的离合器返回的课题。
本发明的目的在于提供一种负荷感应型磁离合器，在此负荷感应型磁离合器中，能够迅速而且可靠地进行负荷转矩的传递路径从低负荷传递路径向高负荷传递路径的切换操作，进而，能够防止离合器的负荷转矩传递路径因施加在离合器部的负荷的变动而从高负荷传递路径向低负荷传递路径切换的离合器返回的产生。
为了解决课题的手段
本发明，是为了解决上述课题的发明，其特征在于：具备形成输出旋转组件的磁极旋转体、形成低转矩输入组件的磁轭旋转体和高转矩输入组件；该磁极旋转体具有在圆周上排列设置的磁极，在端部具备爪形离合器的离合器突起；该磁轭旋转体与上述磁极旋转体以同一旋转轴心旋转，具备齿形磁性体，该齿形磁性体具有以齿顶与上述磁极相向的方式排列设置的齿形形状部，与上述磁极旋转体传递由磁吸引力产生的转矩；该高转矩输入组件以上述同一旋转轴心旋转，具有与设置在上述输出旋转组件上的离合器突起卡合的爪形离合器的离合器卡合部，
上述离合器突起由磁性体构成，上述离合器卡合部具有由磁力吸附上述离合器突起的离合器保持磁性体，通过作用超过在上述磁极旋转体与上述低转矩输入组件之间能传递的转矩的负荷转矩，上述离合器突起吸附到上述离合器保持磁性体上。
另外，具有以下特征：在上述齿形磁性体的列的配置了上述高转矩输入组件的一侧的侧方，具备安装在上述磁轭旋转体上的空心圆板状的侧部磁性体，在上述高转矩输入组件的上述离合器卡合部，具有在高转矩输入组件的正转时与上述离合器突起卡合的正转时转矩传递侧面和在逆转时与上述离合器突起卡合的逆转时转矩传递侧面。
另外，具有以下特征：上述离合器保持磁性体，在上述正转时转矩传递侧面与逆转时转矩传递侧面的中间部，具有减少由上述离合器突起和上述离合器保持磁性体之间的磁力产生的吸附力的爪形离合器脱离部。
另外，具有以下特征：上述爪形离合器脱离部是离合器脱离用倾斜面，该离合器脱离用倾斜面设置在离合器保持磁性体的中央部，降低由上述离合器突起和离合器保持磁性体的磁力产生的吸附力。
另外，具有以下特征：上述爪形离合器脱离部是爪形离合器脱离用突起，该爪形离合器脱离用突起与上述离合器突起抵接，使由离合器突起和离合器保持磁性体的磁力产生的吸附脱离。
另外，具有以下特征：上述离合器卡合部，仅在上述正转时转矩传递侧面与上述爪形离合器脱离部之间或逆转时转矩传递侧面与上述爪形离合器脱离部之间的任一方，配置了上述离合器保持磁性体。
发明的效果
根据本发明，由于做成了如下的结构，即，设置了形成输出旋转组件的磁极旋转体、形成低转矩输入组件的磁轭旋转体和高转矩输入组件；该磁极旋转体具有在圆周上排列设置的磁极，在端部具备爪形离合器的离合器突起；该磁轭旋转体与上述磁极旋转体以同一旋转轴心旋转，具备齿形磁性体，该齿形磁性体具有以齿顶与上述磁极相向的方式排列设置的齿形形状部，与上述磁极旋转体传递由磁吸引力产生的转矩；该高转矩输入组件以上述同一旋转轴心旋转，具有与设置在上述输出旋转组件上的离合器突起卡合的爪形离合器的离合器卡合部；所以，如果超过预先设定了的旋转转矩的负荷转矩作用在输出旋转组件与低转矩旋转组件之间，则输出旋转组件在旋转轴心方向滑动规定量，由简单的结构能将旋转转矩的传递从输出旋转组件和低转矩旋转组件的路径切换成输出旋转组件和高转矩旋转组件的路径，能够实现装置的小型化，提高离合器切换的可靠性，降低产品成本，另外，由于将上述输出旋转组件与上述高转矩输入组件由爪形离合器卡合，所以，具有能够简单可靠地进行向高转矩旋转组件的传递切换的效果，进而，由于在高转矩输入组件的离合器卡合部设置了离合器保持磁性体，所以，离合器突起被离合器保持磁性体吸引，因此，能够迅速而且可靠地进行爪形离合器的卡合动作，另外，因为由磁力吸附了的离合器突起被离合器保持磁性体吸附着，所以，能够防止离合器返回的产生。
另外，由于在上述齿形磁性体的列的配置了上述高转矩输入组件的一侧的侧方具备安装在上述磁轭旋转体上的空心圆板状的侧部磁性体，所以，伴随着负荷转矩的增加，能够使输出旋转组件向高转矩单元方向滑动，使离合器突起与离合器卡合部卡合，从低负荷传递向高负荷传递可靠地切换。另外，由于高转矩输入组件分别具有正转时转矩传递侧面和逆转时转矩传递侧面，所以，能够适宜地选择适合于正转操作时和逆转操作时各个操作的离合器卡合。另外，由于在离合器保持磁性体上设置了爪形离合器脱离部，所以，当输出旋转组件与高转矩输入组件之间的转矩减少了时，将输出旋转组件从高转矩输入组件向低转矩输入组件切换的动作，通过使高转矩输入组件逆转，能够使被离合器保持磁性体保持了的离合器突起向爪形离合器脱离部相对移动，降低离合器突起与离合器保持用磁性体的吸附力，由作用在磁极与齿形磁性体的齿形形状部之间的磁力，将输出旋转组件从高转矩输入组件切换成向低转矩输入组件的传递，将离合器圆滑地切换成传递低负荷的模式。
另外，由于在高转矩输入组件的离合器卡合部的正转时转矩传递侧面与逆转时转矩传递侧面的中间部设置了爪形离合器脱离用突起，所以，将上述输出旋转组件从高转矩输入组件向低转矩输入组件的切换动作，通过使高转矩输入组件向与到那时为止的旋转方向相反的方向旋转，使离合器突起与上述爪形离合器脱离用突起抵接，使爪形离合器从离合器保持磁性体脱离，所以，能够将输出旋转组件从高转矩输入组件向低转矩输入组件可靠地切换，能够圆滑地切换成传递低负荷的模式。另外，由于在正转时转矩传递侧面与爪形离合器脱离部之间或逆转时转矩传递侧面与爪形离合器脱离部之间的任一方配置了上述离合器保持磁性体，所以，仅在正转操作时或逆转操作时的任一方的操作时发挥爪形离合器保持功能，在另一方的操作时不发挥爪形离合器保持功能，如果变成了规定负荷转矩以下，则能够以自动地切换成低负荷转矩传递路径的方式适宜地与用途相应地选择转矩的传递路径。
附图说明
图1是本发明的负荷感应型磁离合器装置的整体结构图。
图2是表示图1的低转矩输入组件、磁轭旋转体、侧部磁性体及磁极旋转体的放大结构说明图。
图3是表示图1的高转矩输入组件的放大结构说明图。
图4（a）是表示传递低负荷的状态（低负荷传递模式）的说明图，（b）是表示低转矩输入组件、磁轭旋转体、侧部磁性体、磁极旋转体、离合器突起的放大结构说明图。
图5（a）是表示传递高负荷的状态（高负荷传递模式）的说明图，（b）是表示低转矩输入组件、磁轭旋转体、侧部磁性体、磁极旋转体、离合器突起的放大结构说明图。
图6是表示离合器脱离用倾斜面的结构说明图。
图7是表示离合器脱离用突起的结构说明图。
图8是表示离合器脱离用突起的结构说明图。
具体实施方式
为了实施发明的方式
下面，对本发明的实施方式进行说明。
在图1中，符号1是固定设置在后述的旋转转矩输入组件6上的非磁性的空心轴状的输入构件，符号2是与旋转转矩输入组件6连结了的高转矩输入组件，符号3是设置在高转矩输入组件2上的构成爪形离合器的转矩传递用卡合部的卡合凹部，由与后述的爪形离合器的离合器突起16卡合的卡合凹部（离合器卡合部）构成，具有图3所示的在高转矩输入组件2的正转时与离合器突起16卡合的正转时转矩传递侧面3a和在逆转时与离合器突起16卡合的逆转时转矩传递侧面3b。符号4是设置在上述卡合凹部3的凹部底面上并对后述的离合器突起16进行吸附的离合器保持磁性体。离合器突起16由用永久磁铁15励磁的强磁性体构成，如果离合器突起16由后述的离合器切换动作向高转矩输入组件2的卡合凹部3侧移动，则被离合器保持磁性体4吸附、保持。离合器突起16和离合器保持磁性体，最好在吸附状态下两者不会靠紧，在具有气隙的状态下被吸附。离合器保持磁性体4，虽然如图8所示仅配置在正转时转矩传递侧面3a和逆转时转矩传递侧面3b的某一单侧，但也可与操作的负荷的种类相应地如图6或图7所示在正转时转矩传递侧面3a和逆转时转矩传递侧面的两侧配置离合器保持磁性体4a、4b。高转矩输入组件2除离合器保持磁性体4以外，由非磁性体构成。
下面对高转矩输入组件和离合器保持磁性体的形态进行说明。在图6中，符号4a是在中央部（离合器脱离部3c）具有离合器脱离用倾斜面4a1的离合器保持磁性体，具有如下的作用：在从传递高负荷的模式向传递低负荷的模式切换离合器的动作时，通过由上述离合器脱离用倾斜面4a1使离合器突起16的前端与离合器持磁性体4a相对旋转，能够逐渐地增大两者的气隙，容易地将离合器突起16移动至消除与离合器保持磁性体4a的吸附力的位置。上述离合器脱离用倾斜面4a1具有如下的作用，即，当后述的输出旋转组件17的作用在磁极旋转体14与磁轭旋转体12之间的负荷转矩从高负荷转矩向低负荷转矩减少了时，在对输出旋转组件17从高转矩输入组件2向低转矩输入组件11进行转矩传递路径切换之际，如图6所示，通过使高转矩输入组件2向与到那时为止的旋转方向相反的方向旋转，在正转动作时，使被正转转矩传递侧面3a侧的离合器保持磁性体4a吸附着的离合器突起16从正转时转矩传递侧面3a向逆转时转矩传递侧面3b侧相对移动，在此移动时，离合器突起16的前端与离合器保持磁性体4a的间隔由上述离合器脱离用倾斜面4a1扩大，使离合器突起16与离合器保持磁性体4a的气隙增大，与离合器保持用磁性体4a的吸附力被消除，由此，离合器返回，将磁离合器切换成低负荷传递模式。同样，在逆转操作时，使被逆转时转矩传递侧面3b侧的离合器保持磁性体4b吸附着的离合器突起16从逆转时转矩传递侧面向正转时转矩传递侧面方向移动，在此移动时，离合器突起16的前端与离合器保持磁性体4b的间隔由脱离用倾斜面4b1扩大，使离合器突起16与离合器保持磁性体4b的气隙增大，与离合器保持磁性体4b的吸附力被消除，由此，离合器返回，将磁离合器切换成低负荷传递模式。符号16a表示与正转时转矩传递侧面3a抵接并传递转矩的离合器突起。
符号16b表示与卡合凹部3的卡合脱开了的离合器突起。符号16c表示与逆转时转矩传递侧面3b抵接并传递转矩的离合器突起。
另外，在离合器切换后，如果负荷转矩增大，则离合器突起16再次向卡合凹部3滑动移动，与旋转操作方向相应地与正转时转矩传递侧面3a或逆转时转矩传递侧面3b抵接，传递旋转转矩。
在图7、图8中，符号5是设置在上述卡合凹部3的正转时转矩传递侧面3a与逆转时转矩传递侧面3b的中间部的离合器脱离用突起，具有正转脱离用倾斜面5a和逆转脱离用倾斜面5b。上述离合器脱离用突起5如图7、8所示，具有如下的作用，即，通过对高转矩输入组件2向与到那时为止的旋转方向相反的方向进行旋转操作，使离合器突起16向离合器脱离用突起5方向相对移动，由此移动，被离合器保持用磁性体4吸附的离合器突起16与脱离用突起5的正转脱离用倾斜面5a或逆转脱离用斜面5b抵接，使离合器突起16从离合器保持磁性体4脱离。符号16a表示与正转时转矩传递侧面3a抵接并传递转矩的离合器突起。符号16b表示与离合器保持磁性体4的卡合脱开了的离合器突起。符号16c表示与逆转时转矩传递侧面3b抵接并传递转矩的离合器突起。
离合器突起16即使一旦从卡合凹部3脱离，如果作用超过由磁力能传递的转矩的负荷转矩，则也再次向卡合凹部3内滑动移动，与旋转操作方向相应地与正转时转矩传递侧面3a或逆转时转矩传递侧面3b抵接，传递旋转转矩。
下面，对本发明的负荷感应型磁离合器装置的整体结构进行说明。在图1～图5中，符号6是旋转转矩输入组件，由连结组件固定设置在输入构件1和高转矩输入组件2上，与高转矩输入组件2一起由轴承19e可旋转地枢支在外周框架20上。在图1中，虽然例示了用于手动链滑车的手轮，但如果是平皮带用皮带轮、齿轮等输入转矩的组件也可。
符号7是作为增速机构起作用的行星齿轮机构，符号7a是与输入构件1连结了的行星齿轮架，符号7b是与行星齿轮架7a构成一对的行星齿轮架，符号7c是可旋转地枢支在行星齿轮架7a、7b上的行星齿轮，符号7d是设置在行星齿轮架7a、7b上的行星齿轮轴，由轴承枢支行星齿轮7c，符号8是行星齿轮7c进行内接啮合的内齿轮，符号9是设置在太阳齿轮轴10上的太阳齿轮，符号10是作为增速机构的输出轴的太阳齿轮轴。行星齿轮7c与太阳齿轮9进行外接啮合，与上述内齿轮8进行内接啮合，使行星齿轮架7a的旋转增速，使太阳齿轮轴10增速旋转。
符号11是与太阳齿轮轴连结，相对于旋转转矩输入组件6以行星齿轮机构的增速比进行高速旋转的低转矩输入组件，符号11a是低转矩输入组件的轮毂部。
低转矩输入组件11，经轴承19b，其上述轮毂部11a相对于输出旋转组件17的轮毂部17a的外周可旋转及在轴向可滑动地被支承。
符号12是磁轭旋转体，配备在低转矩输入组件11的轮毂部11a的外周，具有在圆周上排列设置了两列的多个齿顶的齿形形状磁轭（齿形形状磁性体）12a、12a。最好上述磁轭旋转体12是软磁性体。符号13a是在一方的齿形形状磁轭12a的侧面被外插在低转矩输入组件11的轮毂部11a上的环形圆板状的侧部磁性体，符号13b是在另一方的齿形形状磁轭12a的侧面被外插在低转矩输入组件11的轮毂部11a中的环形圆板状的侧部磁性体。
符号14是具有在圆周上排列设置了两列的磁极14a、14a的磁极旋转体。磁极14a相向配置在齿形形状磁轭12a的齿顶的列的外周。符号15是设置在上述1对磁极14a、14a之间的环形圆板状的永久磁铁，一方的侧面成为N极，另一方的侧面成为S极。磁极14a、14a被固定在环形圆板状的永久磁铁15的侧面上，在各磁极14a、14a的内周排列设置了多个齿形形状部14b、14b，由永久磁铁15在齿形形状部14b的齿顶进行N极或S极励磁。上述磁极旋转体14、永久磁铁15被固定设置在输出旋转组件17上。
符号16是由强磁性体构成并通过与卡合凹部3卡合、脱离来构成爪形离合器的离合器突起。离合器突起16从输出旋转组件17的磁极旋转体14的侧面向卡合凹部3突出地设置以便由永久磁铁15励磁，当高负荷时与设置在上述高转矩输入组件2上的卡合凹部3卡合，具有气隙地吸附到离合器保持磁性体4上。
符号17是具备了具有上述永久磁铁15的上述磁极旋转体14及离合器突起16的输出旋转组件，符号17a是输出旋转组件17的轮毂部。在输出旋转组件17的轮毂部17a的内周设置了花键17b，该花键17b与设置在输出轴18上的花键18a进行花键结合，以与输出轴18相同的旋转轴心18b旋转，从输出旋转组件17向输出轴18传递旋转转矩，并且在输出轴18的轴向可滑动地支承输出旋转组件17。输出旋转组件17，除了磁极旋转体14、永久磁铁15、离合器突起16以外的材质，由非磁性体构成。
符号19a是被外插在输出轴18上、对高转矩输入组件2和旋转转矩输入组件6进行枢支的轴承，符号19b是外插在输出旋转组件17的轮毂部17a上、对低转矩输入构件11进行枢支的轴承，符号19c是对行星齿轮架7a和输入构件1进行枢支的轴承，输出轴18由轴承19d、19e枢支在框架上。符号20是外周框架。
下面，对本发明的磁离合器机构的切换动作进行说明。
在图4（a）（b）所示的离合器传递低负荷的状态下，低转矩输入组件11的齿形形状磁轭12a的齿式形状部的齿顶与设置在输出旋转组件17上的磁极14a的齿式形状部14b的齿顶处于相向的状态，由永久磁铁15励磁的磁极14a的齿形形状部14b与设置在低转矩输入组件11上的齿形形状磁轭12a，经两者的齿式形状部的齿顶之间的气隙形成磁回路，在两旋转组件之间产生强大的磁吸引力。
在此状态下，由磁极14a与齿形形状磁轭12a之间的磁力产生的旋转轴心方向的吸引力，处于与由磁极14a和侧部磁性体13a、13b的磁力产生的旋转轴心方向的吸引力平衡的状态，齿形形状磁轭12a和磁极14a，不需要相对于旋转轴心方向的机械的限制组件（止动件），由磁力维持图4（a）所示的状态，从齿形形状磁轭12a向磁极14a传递转矩，齿形形状磁轭12a使磁极14a与低转矩输入组件11以相同的速度旋转。由此，输出旋转组件17与旋转转矩输入组件6相比以高速旋转。
接着，因为如果负荷转矩增大，负荷转矩超过齿形形状磁轭12a与磁极14a的磁吸引力，则低转矩输入组件11与输出旋转组件17相对旋转，形成在磁极14a与齿形形状磁轭12a的两者的齿形形状部的齿顶之间的磁回路向流过侧部磁性体13a、13b的磁回路位移，所以，由磁极14a与齿形形状磁轭12a之间的磁力产生的吸引力的旋转轴心方向的分力减少。另一方面，由磁极14a和侧部磁性体13a、13b的磁力产生的吸引力的旋转轴心方向的分力增加。通过由此磁极14a和侧部磁性体13a、13b的磁力产生的吸引力的旋转轴心方向的分力与由磁极14a和齿形形状磁轭12a之间的磁力产生的吸引力的旋转轴心方向的分力相比增加，磁极14a在旋转轴心方向滑动，磁极14a与齿形形状磁轭12a的相对位置位移，如图5（a）所示，在磁极14a的齿形形状部与侧部磁性体13a、13b之间形成磁回路，离合器突起16和与旋转转矩输入组件6以相同的速度旋转的高转矩输入组件2的卡合凹部3卡合，吸附到离合器保持磁性体4上而被切换成高负荷低速旋转。
当齿形形状磁轭12a和磁极14a正在相对旋转时，由于作用在两者之间的磁吸引力减少相当量，所以，能够利用其差，将离合器突起16与离合器保持磁性体4的间隔设定得小，将作用在离合器突起16与离合器保持磁性体4之间的旋转轴心方向的磁吸引力设定得比齿形形状磁轭12a和磁极14a正在相对旋转时作用在齿形形状磁轭12a与磁极14a之间的旋转轴心方向的磁吸引力更大，所以，侧部磁性体13a、13b不一定需要。然而，为了进行可靠的切换动作及将旋转轴心方向的滑动量设定得大，具备侧部磁性体13是优选的方式。
如果磁极14a滑动，以与侧部磁性体13a、13b相向的状态旋转，则离合器突起16与高转矩输入组件2的卡合凹部3的正转时转矩传递侧面3a或逆转时转矩传递侧面3b卡合，离合器突起16吸附到离合器保持磁性体4上，输出旋转构件17与高转矩输入组件2成为一体，以相同的速度旋转。
在此高负荷旋转时，磁极14a和齿形形状磁轭12a连续地相对旋转，当磁极14a的齿形形状部14b与齿形形状磁轭12a的齿式形状部处于相向了的状态时，在磁极14a与齿形形状磁轭12a的齿式形状部之间产生最大的轴向力，当磁极14a的山（齿顶）与齿形形状磁轭12a的谷（齿底）相向了时轴向力变得最小。
接下来，由于如果负荷减少至规定转矩以下，则磁极14a与齿形形状磁轭12a的两者的齿形形状部的齿顶彼此由磁力相互拉，在圆周方向齿顶的位置一致并相向，形成在磁极14a与侧部磁性体13a、13b之间的磁回路被切换成流过齿形形状磁轭12a的齿式形状部的齿顶的磁回路，所以，由磁极14a和齿形形状磁轭12a的磁力产生的吸引力的旋转轴心方向的分力增加，由磁极14a和侧部磁性体13a、13b的磁力产生的吸引力的旋转轴心方向的分力减少，由磁极14a和齿形形状磁轭12a的磁力产生的吸引力的旋转轴心方向的分力超过由上述磁极14a和侧部磁性体13a、13b的磁力产生的吸引力的旋转轴心方向的分力，所以，产生返回的轴向力，虽然磁极14a向与低转矩输入组件11的齿形形状磁轭12a相向的位置滑动，要恢复成低负荷模式，但由于离合器突起16与离合器保持磁性体4由磁力吸附着，所以，爪形离合器的卡合被维持。
当从此高负荷传递模式向低负荷传递模式切换时，通过由旋转转矩输入组件6使高转矩输入组件2向与到那时为止的旋转方向相反的方向旋转，如图6所示，使与设置在高转矩输入组件2上的卡合凹部3的正转时转矩传递侧面3a抵接的离合器突起16a向与逆转时转矩传递侧面3b抵接的离合器突起16b地使离合器突起16的相对位置移动，在此离合器突起16的移动动作时，由于离合器突起16的前端与离合器保持磁性体4a之间的间隔由离合器脱离用倾斜面4a1逐渐扩大，所以，离合器突起16的前端与离合器保持磁性体4a的气隙增大，离合器突起16与保持用磁性体4a的吸附力（保持力）降低，磁极旋转体14的磁极14a被低转矩输入组件11的齿形形状磁轭12a吸引，向相向的位置滑动，切换成低负荷传递模式。
另外，如图7、图8所示，如果在正转时转矩传递侧面3a与逆转时转矩传递侧面3b的中间部设置爪形离合器脱离用突起5，则通过由旋转转矩输入组件6使高转矩输入组件2向与到那时为止的旋转方向相反的方向旋转，如图7及图8所示，使离合器突起16从设置在高转矩输入组件2上的卡合凹部3的正转时转矩传递侧面3a向逆转时转矩传递侧面3b移动，在此移动动作时，离合器突起16与离合器脱离用突起5的正转脱离用倾斜面5a抵接，由倾斜面引导，从离合器保持磁性体4脱离，磁极旋转体14的磁极14a向与低转矩输入组件11的齿形形状磁轭12a相向的位置滑动，切换成低负荷传递模式，输出轴18与旋转转矩输入组件6相比以高速进行旋转。
如以上的那样，根据本发明，由于做成了如下的结构，即，当设置在输出旋转组件17上的磁极14a与设置在低转矩输入组件11上的齿形形状磁轭12a因附加在输出旋转组件17的磁极14a上的负荷而相对旋转了时，通过利用由永久磁铁15的磁力产生的轴向力使磁极14a在旋转轴方向滑动，将输出旋转组件17与高转矩输入组件2由离合器突起16和卡合凹部3构成的爪形离合器连结，所以，不需要设置在以往公知的装置中需要的作为分体的轴向力变换机构，因此，部件个数少，构造简单，能小型、轻量化，能够大幅削减产品成本，另外，由于做成了如下的结构，即，在高负荷时，由通过磁极14a和齿形形状磁轭12a的相对旋转产生的轴向力使设置在磁极14a上的离合器突起16与高转矩输入组件2卡合，所以，即使在高负荷时，也能够正确地进行动力传递，而且能够高响应性地进行离合器的切换。
进而，由于在高转矩输入组件2的转矩传递用卡合部3设置了离合器保持磁性体4，所以，当输出旋转组件17进行从低转矩输入组件11向高转矩输入组件2切换的动作时，因为离合器突起16被离合器保持磁性体4吸引，所以，能够迅速而且可靠地进行由离合器突起16进行的切换动作，另外，在高负荷传递模式中的操作时，因为离合器突起16一直被离合器保持磁性体4吸附，所以，能够防止因作用在离合器上的负荷的变动而产生离合器返回。另外，由于在离合器保持磁性体4上设置了与离合器突起16脱离的脱离用倾斜面4a1、4b1，所以，输出旋转组件17与高转矩输入组件2之间的转矩减少，对于将输出旋转组件17在从高转矩输入组件2向低转矩输入组件11的传递中切换传递路径的操作，通过使高转矩输入组件2向与到那时为止的旋转方向相反的方向旋转，使离合器突起16向从正转时转矩传递侧面3a或逆转时转矩传递侧面3b背离的方向移动，当进行此移动动作时，由于离合器突起16的前端与离合器保持磁性体4的间隔的气隙因上述脱离用倾斜面4a1及4b1而逐渐增大，所以，不产生圆周方向的磁力，离合器突起16与保持用磁性体4的吸附力降低，能够将输出旋转组件17从高转矩输入组件2切换成向低转矩输入组件11的传递位置，圆滑地切换成低负荷传递（高速）模式。
另外，由于在转矩传递用卡合部3的正转时转矩传递侧面3a与逆转时转矩传递侧面3b的中间部设置了离合器脱离用突起5，所以，上述输出旋转组件17将传递路径从高转矩输入组件2切换成向低转矩输入组件11的传递的操作，通过使高转矩输入组件2向与到那时为止的旋转方向相反的方向旋转，使离合器突起16向从正转时转矩传递侧面3a或逆转时转矩传递侧面3b侧背离的方向移动，当进行此移动动作时，由于离合器突起16与上述离合器脱离用突起5抵接，使离合器突起16从离合器保持磁性体4背离，所以，能够将输出旋转组件17从高转矩输入组件2切换成向转矩输入组件11的传递位置，圆滑地切换成低负荷传递（高速）模式。
符号说明：
1：输入构件
2：高转矩输入组件
3：卡合凹部
3a：正转时转矩传递侧面
3b：逆转时转矩传递侧面
3c：爪形离合器脱离部
4：离合器保持磁性体
4a：离合器脱离用倾斜面
5：离合器脱离用突起
5a：正转脱离用倾斜面
5b：逆转脱离用倾斜面
6：旋转转矩输入组件
11：低转矩输入组件
12：磁轭旋转体
12a：齿形形状磁轭
13：侧部磁性体
14：磁极旋转体
14a：磁极
14b：齿形形状部
16：离合器突起
17：输出旋转组件
18：输出轴
18b：旋转轴心

Claims (6)

1.一种负荷感应型磁离合器装置，其特征在于：具备形成输出旋转组件的磁极旋转体、形成低转矩输入组件的磁轭旋转体和高转矩输入组件；该磁极旋转体具有在圆周上排列设置的磁极，在端部具备爪形离合器的离合器突起；该磁轭旋转体与上述磁极旋转体以同一旋转轴心旋转，具备齿形磁性体，该齿形磁性体具有以齿顶与上述磁极相向的方式排列设置的齿形形状部，与上述磁极旋转体传递由磁吸引力产生的转矩；该高转矩输入组件以上述同一旋转轴心旋转，具有与设置在上述输出旋转组件上的离合器突起卡合的爪形离合器的离合器卡合部，
上述离合器突起由磁性体构成，上述离合器卡合部具有由磁力吸附上述离合器突起的离合器保持磁性体，通过作用超过在上述磁极旋转体与上述低转矩输入组件之间能传递的转矩的负荷转矩，上述离合器突起吸附到上述离合器保持磁性体上。
2.根据权利要求1所述的负荷感应型磁离合器装置，其特征在于：在上述齿形磁性体的列的配置了上述高转矩输入组件的一侧的侧方，具备安装在上述磁轭旋转体上的空心圆板状的侧部磁性体，在上述高转矩输入组件的上述离合器卡合部，具有在高转矩输入组件的正转时与上述离合器突起卡合的正转时转矩传递侧面和在逆转时与上述离合器突起卡合的逆转时转矩传递侧面。
3.根据权利要求2所述的负荷感应型磁离合器装置，其特征在于：上述离合器保持磁性体，在上述正转时转矩传递侧面与逆转时转矩传递侧面的中间部，具有减少由上述离合器突起和上述离合器保持磁性体之间的磁力产生的吸附力的爪形离合器脱离部。
4.根据权利要求3所述的负荷感应型磁离合器装置，其特征在于：上述爪形离合器脱离部是离合器脱离用倾斜面，该离合器脱离用倾斜面设置在离合器保持磁性体的中央部，降低由上述离合器突起和离合器保持磁性体的磁力产生的吸附力。
5.根据权利要求3所述的负荷感应型磁离合器装置，其特征在于：上述爪形离合器脱离部是爪形离合器脱离用突起，该爪形离合器脱离用突起与上述离合器突起抵接，使由离合器突起和离合器保持磁性体的磁力产生的吸附脱离。
6.根据权利要求1或2所述的负荷感应型磁离合器装置，其特征在于：上述离合器卡合部，仅在上述正转时转矩传递侧面与上述爪形离合器脱离部之间或逆转时转矩传递侧面与上述爪形离合器脱离部之间的任一方，配置了上述离合器保持磁性体。
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